美科學家打造數字紋身 監視糖尿病患者血液

據美國《連線》雜志報道，哈雷騎士和叛逆少年都喜歡用紋身彰顯自己的個性?，F在，紋身家族又出現一個新成員——“數字紋身”，能夠為糖尿病患者帶去福音。幾年后，糖尿病患者便可能紋上數字紋身，這種紋身能夠與iPhone通訊，用于監視他們的血液。這種紋身并不像常見的臂帶和漢字紋身那樣使用染料，而是采用納米傳感器，能夠在iPhone 4攝像頭的幫助下讀取佩戴者血液中的鈉、葡萄糖甚至于酒精的水平。

美國東北大學制藥學助理教授希瑟·克拉克博士領導了這項皮下傳感器研究?？死吮硎?，在參加于佛蒙特州舉行的馬拉松比賽時，她意識到可佩戴的實時健康監視設備的種種益處。如果具有經濟可承受性，這種無線裝置便可進行大規模生產并投放消費市場。在這些可佩戴的裝置幫助下，患者在任何時候都可了解自己需要服用何種藥物。她在提到此次馬拉松比賽時說：“我不知道應該喝多少水，何時喝水或者是否可以喝給他力（一種運動飲料）?！?SPAN lang=EN-US>

如果采用克拉克研發的這項技術，刺破手指提取血樣進行檢測的痛苦經歷將成為過去。紋上數字紋身后，患者只需借助iPhone便可監視血液。東北大學生物工程學系研究生馬特·杜巴赫定制了一部iPhone，可讀取皮下納米傳感器發出的光線，收集和輸出數據。

數字紋身具體是指植入皮膚下的一個100納米寬的傳感器陣列，就像紋身染料一樣。傳感器封裝在一種油劑中，確保整個裝置聚集在一起。在這個植入物內，確定的納米顆粒只與特定的血液成分結合，例如鈉和葡萄糖。在一種添加劑的作用下，納米顆粒并不帶電，目標的存在導致其釋放離子，離子以變化的熒光形式呈現。在《整合生物學》雜志上，研究人員詳細描述了這一過程。

杜巴赫設計的iPhone 4附加裝置利用手機攝影頭讀取顏色變化，而后將結果轉換成可以計量的數據。環繞鏡頭的一個塑料環用于阻擋周圍光線，一個電池驅動的藍色LED燈發出的光與傳感器發出的光形成對比。軟件利用iPhone攝像頭的內置RGB過濾器處理傳感器反射的光線。

之所以選擇藍色LED燈的原因在于：最初進行的測試顯示，其他顏色的光線受到iPhone內置光學過濾器的阻礙，藍光則可利用iPhone的內置RGB過濾器準確處理數據。藍色LED燈由手機上的一塊9伏電池驅動，與傳感器的紅移熒光配合工作，紅光能夠穿過皮膚。目前，iPhone收集的數據仍需要一臺輔助機器進行處理，但杜巴赫表示使用iPhone完成所有工作將在不遠的將來成為現實，相關程序也已在研發之中。

克拉克希望納米顆粒與智能手機相配合，完成一臺臨床用分析儀所能完成的所有工作，這是在個體化醫療道路上邁出的重要一步。如果成為現實，糖尿病患者和運動員無需借助大型而昂貴的醫療設備便可自行進行檢測，獲取相關統計數據。目前，數字紋身測試仍處在早期階段，尚未進行人體測試。老鼠實驗結果顯示這項技術擁有發展前景。值得一提的是，老鼠的皮膚比人類薄。